Susuz bor oksit ve susuz kolemanitten kalsiyum Borhidrür sentezi ve borhidrürlerin katalitik Dehidrojenasyonu


Tezin Türü: Doktora

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Gazi Üniversitesi, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2015

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: Ahmet Fırat Karabulut

Danışman: METİN GÜRÜ

Özet:

Son zamanlarda üzerinde önemle durulan konulardan bir tanesi hidrojenden enerji üretilmesidir. Hidrojenin kimyasal yapılarda depolanması mevcut sorunların birçoğuna çözüm getirmektedir. Bu yapıların en önemlileri metal borhidrürlerdir. Metal borhidrürler daha az kararlı yapılarından dolayı hidrojenlerini kolayca bırakabilmeleri ve yüksek hidrojen taşıma kapasiteleri nedeniyle ilgi çekmektedir. Bu çalışmada kolemanit ve bor oksitten kalsiyum borhidrür sentezi gerçekleştirilmiştir. Ürünün karakterizasyonu ve sentez reaksiyonu veriminin belirlenmesinde FT-IR analizine başvurulmuştur. Katı faz reaksiyonu sayesinde yüksek verimlere ulaşılmış, maliyet düşürülmüştür. Kalsiyum borhidrürün katalitik dehidrojenasyonu, ilk defa sentezlenen ve kullanılan aktif karbon destekli kobalt florür aktif bileşenli pellet katalizör varlığında gerçekleştirilmiştir. Bu bor bileşiğinin hidrojen çevrimi, kalsiyum borhidrürün dehidrojenasyonunun yan ürünü olan kalsiyum metaboratın geri hidrojenlenmesi ile tamamlanmıştır. Kolemanitten kalsiyum borhidrür sentezinin verimi % 93, bor oksitten kalsiyum borhidrür sentezinin verimi % 96, kalsiyum borhidrürün 45 °C'de katalitik dehidrojenasyon verimi % 99'dur. Kalsiyum metaboratın geri kazanımı reaksiyonunda verim % 94 olarak bulunmuştur. Sodyum borhidrürün ve kalsiyum borhidrürün katalitik dehidrojenasyonunda aktivasyon enerjileri sırasıyla 44,61 kJ/mol, 45,445 kJ/mol'dür.